fysik og kemi 9.v

onsdag den 18. marts 2015

Syre og baser forsøgsgang 3+4

Formål:
At uskadeliggøre en syre ved at fjerne hydrogen-ionerne.

Forsøgsdesign:
Først hældte vi 10 mL saltsyre i et reagensglas. Derefter tog vi ca. 10 cm magnesium-strimmel. Vi brækkede det i små stykker og puttede dem ned i reagensglasset med saltsyren. Så lagde vi en glasplade ovenpå reagensglasset som låg for at holde hydrogenen inde, så det ikke slap ud i rummet. Nogen gange løftede vi glaspladen og holdt en tændt tændstik ind over reagensglasset, så vi brændte hydrogenen af. Da magnesiumstykkerne var opløst, hældte vi syren over i en porcelænskål. Så puttede vi lidt flere magnesiumstykker i syren. Vi holdt øje med, hvornår væsken fik et stykke indikator-papir til at blive grønt ved med jævne mellemrum at dryppe lidt af væsken på indikator-papiret. Så snart væsken gjorde indikator-papiret grønt, hældte vi væsken gennem en tragt med et filter i. Da væsken var nået igennem tragten, hældte vi den tilbage i porcelænskålen (som vi selvfølgelig havde vasket). Nu satte vi en gasbrænder under porcelænsskålen og fik væsken til at koge. Da vandet var fordampet, var der kun salt tilbage.

Resultater:
Vi fik lavet en saltsyre om til en næsten neutral væske ved at tilsætte magnesium. Magnesium opløses i syren, og derved frigives hydrogen-ioner. Formlen for saltsyre er HCl (hydrogenklorid). Bagefter fik vi vandet til at fordampe fra væsken, så der kun var salt tilbage. Formlen for salten var: MgCl2. Reaktionen er denne: Saltsyre (2HCl) + Magnesium (Mg) ->  Frie hydrogen-ioner (H2) + magnesiumklorid (MgCl2)

Konklusion:
I dag lærte vi, at man kan lave en syre om til en neutral væske, når man fjerner hydrogen-ionerne ved at tilsætte magnesium.

Forsøg#3

Formål:
At undersøge calciums reaktion med vand.

Forsøgsdesign:
Først hældte vi lidt vand i et reagensglas. Derefter tilsatte vi nogle calciumstykker og lagde en glasplade over for at holde den luftudvikling inde, der sker når calciumstykkerne bliver opløst. Dette gjorde vi fordi calcium reagerer voldsomt med vand. Se opstillingen på billedet her under. Mens calciumstykkerne blev opløst skete der en luftudvikling. Vi løftede glaspladen og antændte luftarten. Da calciumstykkerne var helt opløst, filtrerede vi væsken over i et rent glas. Derefter pustede vi ned i væsken hvilket fik den til at blive hvidlig. Så dryppede vi lidt af væsken på et indikatorpapir for at finde ud af om væsken var blevet sur, basisk eller den stadig var neutral.

Resultater:
Når calcium reagerer med vand dannes der kalkvand, som er en base. Ved reaktionen frigives hydrogen-ioner. Reaktionen er denne:
Calcium (Ca) + vand (2H2O) -> kalkvand (Ca(OH)2) + frie hydrogen-ioner (H2
Når man puster i kalkvand sker en reaktion mellem kalkvand og kuldioxid (CO2) i udåndingsluften. Derved dannes kalk (CaCO3).

Konklusion
Vi lærte, at calcium reagerer hurtigt med vand. Ved reaktionen dannes der kalkvand og hydrogen.

Virkemåde af BTB indikator

Når der tilføres BTB indikator til en syre bliver den gul. Tilsættes den til en base bliver væsken blå. Hvis væsken er neutral bliver den grøn ved tilsætning af BTB indikator.

Forsøg#4

Formål: At fremstille en neutral væske ved at blande saltsyre og natriumhydroxid sammen.

Forsøgsdesign: Vi satte tre glas på bordet. To bægerglas i siderne og et cylinderglas i midten. Så hældte vi ca. 50 ml. saltsyre i det venstre og ca. 50 ml. natriumhydroxid i det højre. Derefter anbragte vi en 10 ml. plastsprøjte i hvert af glassene med syren og basen. Desuden satte vi en spatel i det tomme cylinderglas til ar røre rundt med. Vi dryppede lidt BTB indikator i cylinderglaset. Virkemåden af BTB indikator er beskrevet ovenfor. Derefter skulle vi prøve at danne en neutral væske i cylinderglasset ved skiftevis at dryppe syren og basen i. Det krævede nogle forsøg, men til sidst fik vi en neutral væske. Vi hældte væsken over i en porcelænsskål. Vi kontrollerede, om væsken var neutral ved at dryppe det på noget indikator-papir. Indikator-papiret fik en grønlig farve, hvilket betyder at væsken var neutral. Så anbragte vi skålen på en trefod og kogte vandet væk. Da vandet var fordampet, var der en salt tilbage.

Resultater: Når saltsyre og natrium-hydroxid blandes sammen sker følgende reaktion: Saltsyre (HCl) + Natrium-hydroxid (NaOH) = Vand (H2O) + Natrium-clorid (NaCl).
Når man så fordamper vandet væk, bliver der kun almindelig køkkensalt (NaCl) tilbage.

Konklusion: Vi lærte, at når man blander en meget stærk syrer med en meget stærk base, kan man få en helt neutral væske.

Syre og baser forsøgsgang 2

Fjerne hydrogen fra saltsyre, ved at lade det reagere med magnesium.

Materialer:

- Gasbrænder
- Trefod
- Saltsyre HCl, 2 M
- Magnesiumstrimmel
- Tændstikker
- Glasspatel
- Reagensglas-stativ
- Tragt
- Filtrér papir
- Jumbo-reagensglas
- 10 ml måleglas
- Glasplade

Forsøgsdesign og resultat:
Vi startede med at hælde 10 ml saltsyre, HCl i et jumboreagensglas. Jeg valgte et jumboreagensglas i stedet for et normalt, for at effekten af forsøget blev større, altså at der skete mere.
Derefter kom jeg ca. 10 cm af magnesium strimlen, som er meget reaktionsvilligt, ned i reagensglasset til syren. Når man gør dette bobler et hydrogenmolekyle op som frit hydrogen.
Derfor sætter man glasplade over, og tænder for udsugningen, så det ikke damper ud i lokalet.
For at teste at det rent faktisk er brint der er dannet, prøver vi at løfte glaspladen og antænde luftarten.

Når magnesium stykket er opløst hældes opløsningen over i en porcelænsskål. Derefter kommer man lidt mere magnesium i, for at få processen til at gå hurtigere. Nu skal vi nemlig for syren til at blive neutral.
Efterhånden som hydrogen-ionerne forsvinder, bliver opløsningen mere og mere neutral.
Vi tester jævnligt syrens PH-værdi. I det sekund hvor den ikke længere kan farve indikator papiret rødt, altså når dens PH-værdi er 7, skal den hældes gennem en tragt og et filterpapir (som er klargjort i forvejen) ned i det godt rengjorte reagensglas.

Porcelænsskålen skylles grundigt, og derefter skal den filterede væske hældes tilbage i skålen. Jeg kontrollerer lige en ekstra gang, at væsken faktisk er neutral.

Nu bringes væsken i kog indtil alt vandet er fordampet. Gasflammen slukkes i samme øjeblik som skålen er kogt tør.
Tilbage i skålen ligger noget der ligner alm. køkkensalt, NaCl, men det er det naturligvis ikke.
Det er selvfølgelig magnesiumchlorid, MgCl2, der er tilbage i skålen.

Konklusion:
Da saltsyren er en vandig opløsning, er der hydrogen-ioner og chlorid-ioner, og når man så tilsætter magnesium sker der en reaktion: Syre + metal -> hydrogen + salt.
Mg -> Mg++ + 2e-
2H+ + 2e- -> H2
Der bliver altså dannet et frit hydrogenmolekyle, som er det der bobler op, og som vi kan sætte ild til.
Hvis det bare er hyrogen-ioner vil det bare være opløst i væsken, så først når det bliver til et hyddrogenmolekyle, altså frit hydrogen, bobler op.

Syre baser forsøgsgang

Syrer og baser

Undersøg om udvalgte stoffer fra din hverdag er syrer, baser eller neutrale

Materialer:
- NaCl (alm. køkkensalt)
- Lagereddike
- Gips
- Solsikkeolie
- Opvaskemiddel
- Salpetersyre
- NaOh
- Opvasketablet

- PH-papir
- Glasspatel
- Filterpapir
- alm. vand fra hanen

Forsøgsdesign:

Vi rev små stykker PH-papir stykker af, og lagde dem på filterpapiret som vist på billedet.
Derefter skulle jeg teste de viste stoffers ph-værdi på papiret. De stoffer der ikke var flydende skulle først lige opløses i vand, og derefter testes.
Jeg tjekkede stoffernes PH-værdi, ved at dyppe en glasspatel i det flydende stof. Derefter satte jeg en lille prik på det PH-papir ud for det valgte stofs navn.

Resultat:
Resultatet kan både ses på billedet til højre, og på nedenstående skema.

Stof:	PH-værdi:	Syre, base eller neutral
NaCl (alm. Køkkensalt)	7	Neutral
Lagereddike	3	Syre
Gips	7	Neutral
Solsikke olie	4	Syre
Opvaskemiddel	6	Meget svag base
Salpetersyre	1	Syre
NaOh	11	Base
Opvasketablet	9	Base

Konklusion:

Stofferne blev målt til både neutrale (PH = 7), stærke og svage syrer eller baser.

Nogle af stoffernes PH-værdi blev jeg lidt overrasket over. Specielt opvasketabletten hvis PH-værdi er helt oppe på 9, og derfor en kraftig base.

Metaller facts

Nogle facts om Metallerne vi har arbejdet med.

Kobber.

var det første og er blevet brugt i ca. 7.000 år. Når man blander ca. 10 tin og 90 som resten % får man en legering. En såkaldt legering er meget stærkere og har mere hårdhed. Så bronze er en legering af kobber og tin.

Jern Var det næste fremskridt. Man troede at der ikke ville være så meget tin til legeringerne. Man mente også at kobber var svære at udvinde. Man fandt ud af ved at opvarme jernet til nogle bestemte grader og ved at afkøle det kunne det hærdes til et materiale som faktisk var bedre en bronze.

Jern.

Der er jo også jernalderen. Man lave mange ting så som våben. F.eks. Økser og sværd. Jern er også hårdere og mere elastisk. Den vigtigste jernlegering er stål den består af ca. 1% Carbon og resten af jern. Og stål er også hårdere end rent jern. Jern er det vigtigste af metallerne. Det er for det første billigst, for det andet det hårdeste, for det tredje det er det stærkeste. Det ruster desvære rigtig let det sker ved at det får vand eller det er fugtigt. Rust er en blanding af oxid og hydroxid som jern danner ved luftens oxygen.

Aluminium.

Størstedelen af verdens aluminium fås fra bjergarten bauxit. Aluminium er det metal der er næstefter jern. Det har i nyere tid overtaget kobbers plads som det mængdemæssigt vigtigste af ikkemetallerne. Da aluminium har meget mindre massefylde. Det er også en af de letteste metaller det blev udviklet i 1880'erne. Først omdannes bauxit til rent aluminiumoxid ved en proces kaldet Bayerproces. Der er meget der består af aluminium. F.eks. Består et jetfly af ca. 80% aluminium. Og der skal man tænke på at sådan et fly gør at man kan komme fra A-B og det næsten kun er lavet af aluminium.

Messing

Er noget vi ved man bruger til at lave blæseinstrumenter af. Det har denne meget flotte guldligene farve. Det er metalglansen. Det har været brugt siden 1500 tallet. Det er også brugt til at støbe håndtag med. I en legering af messing er der zink ligsom i en legering af kobber var det tin. Messing består af ca. 67% kobber. Og 33% zink. Det har 221B i det periodiske system.

Bly

Er rigtig giftigt så (ikke noget med at slikke på det.) Bly kan ikke bare sådan nedbrydes. Det er et meget tungt metal meget blødt og bøjeligt. Et lille sjovt fact. Man har har aldrig brugt bly i en blyant. Grundstof nr. 82. Hvis man får det i blodet bliver det lidt svært det kan ikke bare sådan komme ud igen. Det bliver i kroppen. Man kan få nedsat koncentrationsevne, dårlig hukommelse og muskelkraften kan blive nedsat. Evnen til at danne røde blodlegemer. Så på længere sigt kan der opstå blodmangel. Der er massere andre ting men det ville tage for lang tid. Konklusion: hold dig væk fra bly.

Zink

Findes i alle kroppens celler og i alle kropsvæsker. Hele kroppen indeholder ca. 2 gram zink. Zink udgør en væsentlig bestanddel i mindst 200 af kroppens enzymer. Det er de enzymer, der blandt andet indgår i omsætningen af kulhydrat, protein og fedt. Zink findes i kød, mælk, ost og fuldkornsprodukter. Der er flere informationer om zink og hvordan man f.eks. Kan se man har zinkmangel og hvad man kan gøre på netdokter.dk

Metaller forsøgsgang 3

3 forsøgsgang: metaller i opløsning

Det vi har her i dette forsøg er at vi har noget sølvnitrat og noget kobbertråd. Et mini reagensglas. Alm. Vand i reagensglas.

Det vi kan se er at kobbertråden får en sølvligene farve. Det der sker her er at sølvet ligger sig i et lag ovenpå kobberen. Det er fordi at søløven er mere ædel end kobberen. Det er sølvet der vinder elektronerne fordi det er det der er mest ædelt. Der er det der står længst til venstre der vinder i spændingsrækken.

Det næste forsøg som hører under 3 forsøgsgang er at vi skulle se hvad der skete med et søm der kom ned i en lille skål med alm. Vand og blandet med en lille smule kobbersulfat. (Man behøver ikke så meget kobbersulfat til forsøget.)

Metaller Forsøgsgang 2

Forsøgsgang 2

Vi skulle finde ud af spændingsforskellen mellem kobber og de 5 andre aluminium, kobber, bly, zink jern og messing. Spændings forskellene ses på forsøgsbillederne og i papirerne.